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1、2002年12月西安电子科技大学学报(自然科学版)Dec.2002第29卷第6期JOURNALOFXIDIANUNIVERSITYVol.29No.6Ka波段降雨衰减与去极化效应黄际英,陈新莲,唐映德,王兰美(西安电子科技大学理学院,陕西西安710071)摘要:研究了Ka波段降雨引起的衰减与去极化效应.根据ITUR提出的雨衰减预报模型,结合日本NSTAR卫星参数,计算了我国某些城市的地空雨衰减量.将离散雨介质视为一随机系统,利用系统辨识的方法,结合某市的实验数据得到了一个计算去极化分辨率的序列模型.计算结果表明此方法是简便
2、、有效的.关键词:Ka波段;降雨衰减;去极化中图分类号:TN0113文献标识码:A文章编号:10012400(2002)06073304TheeffectsofattenuationanddepolarizationinducedbyrainintheKawavebandHUANGJiying,CHENXinlian,TANGYingde,WANGLanmei(SchoolofScience,XidianUniv.,Xian710071,China)Abstract:Theeffectsofattenuationa
3、nddepolarizationinducedbyrainintheKawavebandarediscussed.AccordingtothepredictionmodelofrainattenuationputforwardbyITURandbyusingtheparametersoftheJapaneseNSTAR,therainattenuationquantityonsatellitelinkswascalculatedinthe35GHzfrequencyinseveraltypicalcitiesinChina.Thediscr
4、eterainmediumwastakenasarandomsystem.Aserialmodelforcomputingdepolarizationdiscrimination(XPD)wasgivenbyusingthesystemidentificationmethodwithpropatationexperimentdatainChina.Thecalculatedresultsshowthatthismethodiseffectiveandstraightforward.KeyWords:Kawaveband;rainattenua
5、tion;depolarization为了适应现代军事和民用通信的要求,扩展卫星通信的容量,提高系统的灵活性、抗毁性、抗干扰性及保密性,国际上自20世纪70年代就开始进行Ka波段卫星的研究和实验工作.目前,Ka波段的卫星通信系统的有关技术已日趋成熟,估计从现在到2005年间可投入正式运营.我国Ka波段卫星通信系统的研制也将加强投入以赶上世界先进水平.工作在10GHz以上的电磁波通过雨区时,由于雨滴对电磁波的吸收与散射会引起电磁波的衰减与去极化效应,并且随着频率的升高,这种现象越来越严重.所以工作在Ka波段的卫星系统的主要难点之一在于降雨的影响,
6、它会使系统的载噪比(信噪比)降低,不同信道的隔离度变坏,这将会影响传输速率,使误码率和误比特率上升,甚至于使通信中断,全面影响系统工作的有效性和可靠性.因此,对Ka波段卫星通信系统中雨衰与去极化效应的研究十分重要.国际上对降雨特性与雨衰及去极化效应进行了大量的试验研究与理论研究.测试方法有辐射计法、雷达法、卫星信标法等.对雨衰与去极化效应的理论研究主要是建立雨衰与去极化效应预报模型,许多学者提出了不少模型.ITUR(国际电信联盟)组织专家对提出的模型进行了评估、完善,近年来ITUR推荐了一个地空雨衰模型.自20世纪80年代以来,国内有关研
7、究单位也开展了雨介质精细结构、雨强累计分布、降雨衰减与去极收稿日期:20011116基金项目:国家自然科学基金资助项目(60171010);国家部委科技重点实验室基金资助项目(51473040101DZ0103)作者简介:黄际英(1938),女,教授.734西安电子科技大学学报(自然科学版)第29卷化效应及对系统的影响等方面的理论与实测研究,但由于测试手段与经费等限制,使这些工作与发达国家相比差距还比较大,同时缺乏实用性,如针对使用频率的具体系统设计需要的研究工作.此外,降雨特性还具
8、有较强的地域性,不同的地貌,不同的气候均有很大差异,因此,各国必须开展独立的研究工作.1降雨衰减预报模型与计算11预报模型在均匀降雨的条件下
